Schopnost studentů učitelství chemie na začátku svého studia vyčíslovat chemické rovnice: úspěšnost, postup a vliv využití appletu

Abstract

The research undertaken for this master thesis mapped the students' ability to evaluate chemical equations. Three main aspects were investigated: success in balancing equations, procedures and the use of the applet environment. The research sample consisted of 11 freshmen chemistry student teachers. Eye-tracking in combination with retrospective think-alouds and interviews were used to analyze the students' procedures. This thesis builds on the author's previous bachelor thesis and uses findings from the evaluation of pre-tests that addressed basic chemistry concepts in the area of particulate nature of matter and the ability to work with chemical representations with a special focus on chemical equations. The results of the research highlight the gap between conceptual understanding of the topic of chemical equations and algorithmic ability to balance chemical equations. Only five students out of 11 achieved the same results in the individual parts of the research. The achievement of more than half of the students was below what is expected at the upper secondary level. Analysis of the procedures identified problems in the students' equation balancing that may have affected their success - basic mathematical skills, omitting the final check, having to use higher values of stoichiometric...

Výzkum v rámci této diplomové práce mapoval schopnost studentů vyčíslovat chemické rovnice. Byly sledovány tři hlavní aspekty: úspěšnost ve vyčíslování rovnic, postupy a využití prostředí appletu. Výzkumný vzorek tvořilo 11 studentů učitelství chemie v prvním ročníku. K analýze postupů studentů byl využit eye-tracking doplněný o retrospektivní think-aloud a rozhovory. Tato práce navazuje na předchozí bakalářskou práci autorky a využívá zjištění z vyhodnocení pretestů, které se zabývaly základními chemickými koncepty v oblasti částicového složení hmoty a schopností pracovat s chemickými reprezentacemi s důrazem na chemické rovnice. Výsledky výzkumu poukazují na rozdíl mezi konceptuálním porozuměním tématu chemických rovnic a algoritmickou schopností vyčíslovat chemické rovnice. Pouze u pěti studentů z 11 byly výsledky v jednotlivých částech výzkumu vyrovnané. Úspěšnost více než poloviny studentů byla nižší, než jaká je očekávána na druhém stupni sekundárního vzdělávání. Analýzou postupů byly zjištěny problémy studentů při vyčíslování, které mohly mít vliv na jejich úspěšnost - základní matematické dovednosti, vynechání závěrečné kontroly, nutnost využít vyšší hodnoty stechiometrických koeficientů. Applet, který byl zvolen jako výzkumný nástroj, znázorňoval poměr atomů pomocí reprezentací symbolické...